Шинэ төрлийнцахилгаан тээврийн хэрэгслийн зайСүүлийн үеийн судалгаагаар хэт халуун, хүйтэнд илүү удаан амьдрах чадвартай.

Эрдэмтдийн үзэж байгаагаар батерей нь цахилгаан машиныг хүйтэн температурт нэг цэнэглэлтээр хол явах боломжийг олгодог бөгөөд халуун цаг агаарт хэт халах нь бага байх болно.

Энэ нь цахилгаан машины жолооч нарыг цэнэглэх давтамж багасахаас гадна цэнэглэхэд хүргэдэгбатерейнуудурт нас.

Америкийн судалгааны баг хэт өндөр температурт химийн хувьд илүү тэсвэртэй, өндөр энергитэй лити батерейнд нэмдэг шинэ бодис бүтээжээ.

Калифорниа-Сан Диегогийн их сургуулийн ахлах зохиолч, профессор Жэн Чен хэлэхдээ: "Орчны температур гурван оронтой тоонд хүрч, зам улам халуун болж болзошгүй газруудад өндөр температурт ажиллах шаардлагатай байна."

"Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн батерейнууд нь ихэвчлэн шалан доор, эдгээр халуун замын ойролцоо байдаг.Түүнчлэн, батерей нь ашиглалтын явцад гүйдэл хийснээс болж дулаардаг.

"Хэрэв батерейнууд өндөр температурт халалтыг тэсвэрлэх чадваргүй бол гүйцэтгэл нь хурдан доройтох болно."

Даваа гарагт "Proceedings of the National Academy of Sciences" сэтгүүлд нийтлэгдсэн нийтлэлд судлаачид туршилтын явцад батерейнууд хэрхэн -40 Цельсийн (-104 Фаренгейт) болон 50 Цельсийн (122 Фаренгейт) эрчим хүчний хүчин чадлынхаа 87.5 хувь, 115.9 хувийг хадгалж байсныг тайлбарласан байна. ) тус тус.

Тэд мөн тус тус 98.2 хувь ба 98.7 хувь нь Куломын өндөр үр ашигтай байсан бөгөөд энэ нь батерейнууд ажиллахаа болихоос өмнө илүү олон цэнэглэх циклийг давж чадна гэсэн үг юм.

Энэ нь литийн давс, дибутил эфирээс бүрдсэн электролит, эм, пестицид зэрэг зарим үйлдвэрлэлд хэрэглэгддэг өнгөгүй шингэнтэй холбоотой юм.

Дибутил эфир нь түүний молекулууд нь литийн ионуудтай бөмбөг тоглоход хялбар байдаг тул зай нь ажиллахгүй бөгөөд тэгээс доош температурт түүний гүйцэтгэлийг сайжруулдаг.

Дээрээс нь дибутил эфир нь 141 Цельсийн (285.8 Фаренгейт) буцалгах цэгийн халуунд амархан тэсвэрлэх чадвартай бөгөөд өндөр температурт шингэн хэвээр үлддэг гэсэн үг юм.

Энэ электролитийг онцгой болгодог зүйл нь үүнийг дахин цэнэглэдэг, литийн анод, хүхрээр хийсэн катод бүхий лити-хүхрийн батерейгаар ашиглах боломжтой юм.

Анод ба катодууд нь цахилгаан гүйдэл дамждаг батерейны хэсэг юм.

Лити-хүхрийн батерейнууд нь одоогийн лити-ион батерейгаас нэг кг тутамд хоёр дахин их эрчим хүч хуримтлуулах чадвартай тул EV батерейны дараагийн чухал алхам юм.

Энэ нь автомашины жинг нэмэгдүүлэхгүйгээр EV-ийн хүрээг хоёр дахин нэмэгдүүлэх боломжтой юмзайзардлыг бууруулахын зэрэгцээ багцлах.

Мөн хүхэр нь уламжлалт лити-ион батерейны катодуудад ашиглагддаг кобальтаас илүү их хэмжээгээр агуулагддаг бөгөөд байгаль орчин, хүний ​​​​зовлонгийн эх үүсвэрт бага хохирол учруулдаг.

Лити-хүхрийн батерейнд ихэвчлэн асуудал гардаг - хүхрийн катодууд нь маш идэвхтэй байдаг тул батарей ажиллаж байх үед уусдаг бөгөөд энэ нь өндөр температурт улам дорддог.

Мөн литийн металлын анодууд нь дендрит гэж нэрлэгддэг зүү шиг бүтэц үүсгэж, богино залгааны улмаас зайны зарим хэсгийг цоолж чаддаг.

Үүний үр дүнд эдгээр батерейнууд нь зөвхөн хэдэн арван мөчлөг хүртэл ажилладаг.

UC-San Diego багийн боловсруулсан дибутил эфирийн электролит нь хэт өндөр температурт ч гэсэн эдгээр асуудлыг засдаг.

Тэдний туршсан батерейнууд ердийн лити-хүхрийн батерейг бодвол илүү удаан ажиллах чадвартай байв.

"Хэрэв та эрчим хүчний өндөр нягтралтай батерей авахыг хүсвэл ихэвчлэн маш хатуу, төвөгтэй химийн аргыг ашиглах хэрэгтэй" гэж Чен хэлэв.

“Өндөр энерги гэдэг нь илүү олон урвал явагдаж байна гэсэн үг бөгөөд энэ нь бага тогтвортой байдал, илүү их доройтол гэсэн үг.

“Тогтвортой өндөр энергитэй батерей хийх нь өөрөө хэцүү ажил бөгөөд үүнийг өргөн температурын хүрээнд хийхийг оролдох нь бүр ч хэцүү байдаг.

"Манай электролит нь катодын тал болон анодын талыг хоёуланг нь сайжруулахад тусалдаг бөгөөд өндөр дамжуулалт ба гадаргуугийн тогтвортой байдлыг хангадаг."

Мөн баг нь хүхрийн катодыг полимерт залгах замаар илүү тогтвортой байхаар зохион бүтээжээ.Энэ нь илүү их хүхрийг электролитэд уусахаас сэргийлдэг.

Дараагийн алхмууд нь батерейг илүү өндөр температурт ажиллуулж, ашиглалтын хугацааг уртасгах болно.